NO5744A - Fremgangsmåte til fremstilling av et fast katalysatorsystem omfattende minst ett metallocen, katalysatorsystem omfattende minst ett metallocen, og fremgangsmåte til polymerisering av et olefin - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og i for fremstilling av folie//

Foreliggende oppfinnelse Tafi^pmfTremgangsmå te og i3£sbyr jfer^p^oluo^r^rig^"særlig rorformet folie fra termoplastiske harpikser, ogrspésielt ifor t pr oauleojoWav en gjennomsiktig rorformet folie med en ensartet diameter og tykkelse fra en krystallinsk termoplastisk harpiks, slik som polypropylen.

En meget effektiv fremgangsmåte for fremstilling

av rorformede termoplastiske folier er tidligere blitt f-be— skrcveWi fransk patent nr. 1.433» 199* Ifolge #en tidligere

■Jaeskr^^^Tremgangsmåt e"^ »j% h smeltet folie av termoplastisk harpiks beskikket fra en ekstrusjonsanordning og ledet nedover fra en foliecfys^mellom en vertikalt anordnet folieunder-stottelse og en fast del eller et bad som fungerer som kjolevæske. Folieunderstottelsen utgjor en vegg av det kar som omgir kjolevæsken, og den smeltede folie berorer i det minste en del av folieunderstottelsen ved hjelp av trykket fra den omliggende væske mot folien. Filmen ledes deretter gjennom en innkapsling plasert nær'folieunderstottelsen i bunnen av

det omliggende kjolevæskebad.

For fremstillingen av rorformet folie er}f£gjon i benyttet en smeltet rorformet folie av termoplastisk harpiks ved bruk av vanlig ekstrusjonsteknikk og kjoling,ved å tvinge den rorformede folie til å gli over en sylindrisk kjoledor som er plasert i en fast gjenstand eller i et bad med kjolevæske. Den rorformede folies utside)l©?P4avkjolt gjennom beroring med kjolevæsken, og dens innsiSTiT^^avkjolt ved i det minste å delvis berore kjoledoren idet den glir over denne..' Den smeltede rorformede folie er fortrinnsvis delvis avkjoltjOg samtidig ekspandert for den ledes over doren,ved hjelp av kjolegass, f. eks. luft eller nitrogen, som blåses mot folien både på dennes inn- og utside. Gassen som blåses på innsiden av den rorformede folie er fortrinnsvis rettet oppover mot folien i det område hvor folien forst berorer doren. Kjolegassen kan dog bli rettet både oppover og nedover mot foliens nedovergående innside. Når denne rorformede folie forlater kj61edoren,-TS^folien ledet gjennom en elastisk tetning i bunnen av karet som inneholder kjolevæsken for slik å muliggjore uttak av folien fra badet uten særlig lekkasje av kjolevæsken.

Selv om den ovenfor beskrevne fremgangsmåte egnet seg vel for fremstilling av gjennomsiktig termoplastisk folie, viste det seg likevel å være visse vanskeligheter med å holde en konstant folietykkelse. Variasjonene i folietykkelsen skriver seg sannsynligvis fra begrensningen i di-mensjonal noyaktighet som oppstår i ekstrusjonsdyseneV^Da disse variasjoner i folietykkelsen fremkommer nesten noyaktig på samme sted på folien, vil folierullene ^ia^fuonskede variasjoner i diameter. Når folie er viklet av folierullen, vil variasjonen i foliens tykkelse skape vanskeligheter ved trykking på folien eller ve da formo /'folien til poser.

Ifolge foreliggende oppfinnelse har det vist seg at problemer som ovenfor beskrevet ved fremstilling av rorformet folie kan bli unngått ved å samtidig rotere eller svinge ekstrus j onsdysen^flcjoledoren og kjolevæsken med en relativ lav fart. Rot er ingen eller svingingen avHilysen^bevirker at tykkelsesvariasjonen som vanligvis forbindes med folieekstrusjonsdysene, blir fordelt over hele flaten på folien. Av dette folger at når den rorformige folie er oppviklet i ruller, vil de ferdige ruller ha en ensartet tverrsnittsdiameter.

For å oppnå den onskede ensartethet av det ferdige folieprodukt, er det nodvendig at ekstrusjonsdysenV%oren, """Vog væskekaret er fast forbundet til hverandre og samtidigGrp eler*"**? ir<l*-<-

rotert eller svingt. Når bare foliedysen)5©*» rotert eller svingt, er det meget vanskelig å rotere dysen og samtidig opprettholde dysen i en retning perpendikulært til id^renafK vertikale flater, og eksentrisk rotasjon av dysen med hensyn til få& ee& rér' uunngålig. Hvis kjolevæskekaret, hvori kjoledoren er plasert, blir holdt i ro og foliedysen og dorenfrotert eller svingt, ville dettefcauliggjore at det ble dannet en 7 spalte mellom væsketetningen og iflorojrf^Teller at væsketetningen muligens ville bli tvunget i/beroring med Æ&ycaFgSg

derved villa hindre folien i å gli over doren. Ved anvend-else av foreliggende oppfinnelse er det derfor nodvendig at foliedysen, dore"n"7jo"g væskekaret er fast forbundet til hverandre og at rotasjonen av dysen, doren^)6g væsketanken skjer samtidig.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved henvisning til tegningen som er en utforelsesform av foreliggende oppfinnelse med dens hoveddeler vist i snitt.

fEIwreSasgOTiodyoo-rif bBctair-^ avi yfeapejKlyse 1 og tindre dyé&jyjr Dysen»Ver iM^^lfPtKia*^'ift'wi&'1>'Sfta^FXj^eiKog er roterbart opphengt i et mellomstykke fra en alminnelig ekstruder (ikke vist på tegningen) ved hjelp av aksiallager 20. Mellom * ée~-dysen 1 ' ogf3~ er det ila^ro^Ke^<1>passasje 2 for stromningen av den smeltede termoplastiske harpiks. Passasjen 2 ender i en sirkulær spalte 4 i dysens bunn. Smeltet termoplastisk harpiks kommer til passasjen 2 fra ekstruderen gjennom kanalen 21. Henvisningstallet 17 angir en metallanordning som med sin nedre ende er festet til en hul rorformet-ée^T7• Metallanordningen 17 er lagt inn i en åpning i |don indrociyoo<]3og er holdt på plass i åpningen ved hjelp av flensen 8 og boltene 9 som er sirkulært plasert rundt metallanordningen 17• Metallanordningen 17 har inntaksror 5<*>f°r passasje av kjolegass til"-^©*^5^indre og uttaksror 5 for returnering av kjolegassen frayae^e^ Inntaks- og uttaksrorene gar gjennom hull 6 som er boret inn i dysens side.

Henvisningstallet 10 angir en ytre kjolevæsketank som er plasert rundt den ytre omkrets av kjoledoren 7«

Kjoledoren utjgjor slik en av veggene som omslutter kjolevæsken. Doren 7 strekker seg gjennom bunnen i væskekaret 10. Et elastisk tetningsmateriale 11 er plasert rundt hullet i bunnen på væsketanken 10. Tetningsmaterialet berorer den ytre overflaten av kjoledoren og tjener til å holde kjolevæsken i kjolekaret. Under driff^^^^Sen rorformede folie 12 formet ved ekstrudering av termoplastisk harpiks gjennom den sirkulære spalte 4»Folien^FKsamtidig ekspandert og forelopig avkjolt ved hjelp av kjolegass som er rettet oppover fra kjoledoren gjennom anordninger som ikke er vist, for deretter å bli ledet over kjoledoren 7* Etter beroring med kjoledoren 7 og kjolevæsken som befinner seg i kjolekaret^lO, glir den rorformede folie fra avkjolingssonen mellom doren og den elastiske tetning 11. Væskekaret 10

er opphengt i der» yti=c dysen 1 ved hjelp av i det minste tre metallanordninger 14 som er festet til den ytre dyse 1 ved hjelp av boltene 16. Tversgående og langsgående juster-inger av væskekaret 10 i forhold til doren 7 r£r oppesiéé- ved å" brulc<g->Vjusteringsskruene lo og lo<»>.

Ekstrusjonsdysen, dorén^)6g^kjolekaret'+4éor"otert eller svingt samtidig ved hjelp av en drivmekanisme (ikke . vist) som er koblet til et kjedehjul 15. Kjedehjulet 15 og metallanordningene 14 er begge festet til don ytro dysenved hjelp av boltene 16. Varmeoverforing fra don ytre dysenl til kjedehjulet og anordningene 14 er forhindret ved hjelp av isolasjonen 13. Etter å ha forlatt kjoledoren, blir den ferdige rorformede folie 12 flatet ut ved hjelp av ruller 1$.

Folien blir deretter ledet til opptagningsruller.

I det folgende vil foreliggende oppfinnelse, som omfatter både fremgangsmåte og-4*21*^/^1)1 i beskrevet med henvisning til polypropylen som et eksempel på ehvelegnet termoplastisk harpiks.

Foliekrystallinsk polypropylen':<::>e^ysmeltet pa «*-ordinær måte i en vanlig ekstrusjonsanordning og ledet nedover gjennom en rorformet foliedyse. Den smeltede rorformede folie-^Wutsatt for en forelopig kjoling for beroring med kj51edoren^fél-e4<y>Ic3"61egass, f. eks. luft, for delvis å storkne folien. Den forelopige kjoling-^^fortrinnsvis utfort med luft som blåses over utsiden av folien ved hjelp av en luftring som er plasert umiddelbart under ringdysen. I tillegg til dette^ÉÉjncomprimert kjolegass blåst inn på innsiden av den r6rformede folie for å kjole folien og også samtidig ekspandere folien til en diameter som er litt storre enn dorens diameter.

I forretningsmessig oyemed, hvor det sokes et lett gjennomsiktig folieprodukt, er det nodvendig at folien blir forelopig avkjolt mod cnjlejElegass for beroring med væsken som inneholdes i kjolebadet> til en slik gradlTCymåksi--mum polymer viskositet - av- oppnådd: uten at det oppstår en "frostlinje" på folien for folien berorer kjolevæsken. Typiske temperaturer for polypropylen-folier er omtrent 190°C til 210°C,og tilsvarende temperaturer for polyetylen-folier er omtrent 150°C til l60°C umiddelbart for beroring med kjolebadet.

^ c-ycLtrx-

Den rorformede foliedyseTer" fast forbundet til kjoledoren,og dysen er fortrinnsvis utstyrt med anordninger for varmeoverforing av kjolevæske til og fra kjoledorens indre, anordninger til å forsyne komprimert kjolegass til foliens innside for og samtidig ekspandere og delvis avkjole folien for den når doren, og anordninger til å forsyne komprimert gass til innsiden av den rorformede folie når folien befinner seg mellom doren og opptagningsrullene. I en fore-trukket utforelsesform av oppfinnelsen strommer kjolevæsken gjennom ringdysen inn til doren og utloses. Stromning av kjolevæske gjennom doren holder dorens vegger på den onskede temperatur. I de fleste tilfelle er det dog likevel ikke nodvendig å kjole dorens indre ved hjelp av sirkulerende væske, da størstedelen av dorens vegg er avkjolt indirekte ved hjelp av væskebadet som omgir den rorformede folie.

Det vil vanligvis være tilstrekkelig å fylle doren med væske og la luft boble gjennom eller la væsken bli omrort med en dertil egnet roreanordning. Vann kan med fordel bli brukt som kjolevæske i det ytre bad for indirekte kjoling av doren.

Ved benyttelse av polymere med lav alkyl-alfa-olefiner slik som polypropylen, er det onskelig at både doren og den ytre kjolevæske kan bli holdt på en temperatur under omtrent 45°C I tillegg til dette er det onskelig at nivået på kjolevæsken i badet kan bli holdt på omtrent -fra 5 - 35 111111 over det punkt hvor folien forst berorerho»rent Når nivået på den ytre kjolevæske er mindre enn 5111111over det punkt hvor folien forst berorerFdo<u»B> er det meget mulig at foliens innside, som har en relativ hoy temperatur for den kommer i beroring med}^8&, vil klebe seg fast tilpiéi^efi*- Nar nivået på den ytre kjolevæske ligger mer enn 35 ^ over det punkt hvor folien forst kommer i beroring med-^éé^^e^vil det overflodige vanntrykk presse folien mot dorens ovre ende og derved bevirke at folien kroller.

I alminnelighet når en kjoledor er benyttet for fremstilling av rorformet folie fra termoplastiske harpikser, kan harpiksspaltede produkter såvelsom harpiks-additiver, slik som stabilisatorer og slippmidler,kondensere på kjolen doren som væske eller fast stoff. Kondenseringen av disse materialer har tilbøyelighet til å forstyrre fremstillingen og bevirker også at det dannes ugjennomsiktlige flekker på folien. I foreliggende oppfinnelse-^éf^omprimert kjolegass (f. eks. luft) blåst mot foliens innside i et punkt umiddelbart over sonen hvor folien forst berorer doren. Kjolegassen er fortrinnsvis rettet oppover, motsatt rettet den nedover flytende folie, for å ekspandere og delvis storkne folien og også hindre kondensering av harpiksspaltede produkter og harpiks-additiver i beroringssonen. Benyttelsen av en opp-overstrommende kjolegass reduserer kondenseringen i berorings-punktet mellom folie og kjoledor.

Etter avkjolingen flyter den rorformede folie nedover og forbi en elastisk tetning som er plasert i sammen-føyningen mellom kjoledoren, som utgjor den ene vegg av det kar som inneholder kjolevæsken, og åpningen i væskekaret.

Da tap av kjolevæske fra karets bunn er vesentlig forhindret ved hjelp av tetningen, vil heller ikke den rorformede folie som forlater kjoledoren trekke med seg noen væskemengde av betydning.

Hvordan foliedysen, dofen^tJg væskebadet skal ro-teres eller svinges er forst og fremst avhengig av i hvilken grad det er onskelig å variere folietykkelsen rundt omkretsen. Den onskede effekt av å fordele folien over hele omkretsen kan bli oppnådd ved enten å kontinuerlig rotere dysen, doren og væskebadet med et omdreiningstall som varierer fra omdreininger pr. minutt til omdreininger pr. time,eller ved a svinge dysen, doren;yog væskebadet gjennom en bestemt vinkel med en bestemt fart i én retning etterfulgt av rotering i den motsatte retning gjennom en bestemt vinkel og med en bestemt fart. Mekanismen kan.- f. eks. bli svingt gjennom en vinkel varierende fra 45 til 3^0° med urviseren for deretter å bli rotert gjennom den samme vinkel mot urviseren med en fart som varierer fra omdreininger pr. minutt til omdreininger pr. time. Ved rorformet folieproduksjon er det å foretrekke at mekanismen blir svingt gjennom en vinkel varierende fra l8o til 3^0°. Uttrykkene "rotering" og "rotasjon" slik som de her er brukt er ment til å omfatte både operasjoner hvor hele mekanismen er kontinuerlig rotert i én retning og operasjoner hvor hele mekanismen er svingt ved å rotere mekanismen forst i én retning og deretter i motsatt retning.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått med henvisning til folgende eksempel.

Eksempel 1.

Polypropylen med en isotaktisk bestanddel på omtrent 96 % og en smelteindeks på 8,2 ble ekstrudert i en nedovergående retning ved benyttelse av en 65 mm ekstruder gjennom en sirkulær dyse med en diameter på 25O mm og ved en temperatur på 250°C. En dyseoscillerende anordning var påsatt mellom ekstruderens mellomliggende del og den sirkulære dyse, og dysen -t¥#*fTsvingt med en slik fart at det tok omtrent 5 minutter å gjore en frem- og tilbakegående svingning med en vinkel på l8o°. Kjoledoren og kjolevæskekaret var festet til hverandre og ble svingt sammen med dysen. Den^f remkommende rorformede folie ble klappet sammen og rullet opp til en rull.

Den slik fremkommende rull hadde et rormessig tverrsnitt og dens sider var fullstendig parallelle, og det ble ikke observert variasjoner i rullens diameter da foliens overflate var parallell til rullens akse. Foliedannelsen pågikk på en glatt måte, og det ble ikke observert lekkasje av kjolevæske fra kjolevæskekaret.

I et annet eksperiment hvor rotasjonen av dysen, doren,/bg væsketanken ble stoppet, viste det seg at folierullen ikke hadde fullstendig parallelle sider da en del av rullen, hvor folien var tykk i rullens bredderetning, hadde^en kon-veks overflate,og en annen del av rullen hadde en konkav overflate. Folien som ble tatt fra denne irregulære rull hadde dårlige flate egenskaper, og det viste seg ved etter-folgende bearbeidinger som f. eks. ved trykking eller forming

av den rorformede folie til poser,var meget vanskelig.

I et annet eksperiment ble bare dysen^lfg kjoledoren svingt, mens kjolevæskekaret ble holdt i ro. Under dette eksperiment viste det seg å være meget vanskelig å fullstendig forhindre den eksentriske svingning av)feor on med hensyn til kjolevæskekaret. Underl^r^isTyrotasjon viste det seg at trykket fra den elastiske tetningsring,

som var plasert i bunnen av væskekaret, mot doren ikke var ensartet. Trykket fra tetningsringen varierte under eksperi-mentet og var enten for hoyt eller for lavt, slik at når trykket fra tetningsringen mot doren var for lavt, oppsto det lekkasje i karets bunn hvor kjolevæske lekket ut, og når trykket fra tetningsringen mot doren var for hoyt, ble det vanskelig for den rorformede folie a gli over doren^<e>em-resulterte i skade på foliens overflate.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av rorformet ter moplastisk folie, omfattende ekstrudering av en termoplast/s- <k> ^ ^Jia-rpiks| i form av en smeltet^ej^ mo-plÅÆ trlsk^rorformet folie, inodovo <gg.> tø^n4ftg-fgjennom en å^seVpavk joling til delvis størk-ning av den rorformede folie, viderestromning av folien nedover til en avkjolingsdor> hvilken-fésw er plasert i et kar inneholdende kjolevæske, glidning av den rorformede folies innside langs~^oronoKutside slik at den rorformede folies innside berorer i det minste en del av -^é^inpa grunn av trykket fra kjolevæsken i karet og «r a^rk^VIH^gjennorn beroring med -€te*»eft-/phens foliens utsidergr av-tejo±t gjennror ■boro.ring med kjolevæsken i ka-rpt.; ngy^.vt itfrtvrin-nTi>3 q& av uttrek-ning av den rorformede folie, karakterisert ved et fast forhold mellom, og samtidig rotasjon av dysen, doren/Jog avkjolingskaret.

2. Fremgangsmåte i henhold til påstand 1, karakterisert ved at den ekstruderte rorformede folie er ekspandert for beroring med doren til en diameter som er storre enn kjoledorens diameter.

3- Fremgangsmåte i henhold til påstand 2, karakterisert ved at foliens ekspandering sammen med den delvise av-kjoling av foliens innside effektueres ved å lede kjolegass oppover på den nedovergående folies innside.

4» Fremgangsmåte i henhold til påstand 3»karakterisert ved at den rorformede folies utside er delvis avkjolt for den kommer i beroring med doren.

5. Fremgangsmåte i henhold til hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at den termoplastiske harpiks er polypropylen.

6. Fremgangsmåte i henhold til hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at temperaturene av kjoledoren og kjolevæsken er holdt under ca. 45°C.

7. -^fc^&Tor fremstill ing av rorformet folie ved fremgangsmåter i henhold til påstandene 1 -"~7^y^^^a^«lQ^-ery-s a) en dyse for nedoverrettet ekstrudering av en smeltet folie, b) innlopsror for kjolegass til det indre av doren og ut-lopsror for kjolegassen fra doren for slik å lede kjolegassen til det indre av folien og delvis storkne denne, c) en kjoledor og et kar inneholdende en kjolevæske hvori kjoledoren er plasert, doren og karet er plasert under dyseanordningen, og doren, karet og dysenTfast forbundet til hverandre, d) rulleanordninger for befordring av den rorformede folie fra dyseanordningen og nedover kjoledorens utside, og karakterisert ved e) kjedehjul for samtidig rotasjon av^i" et fast forhold mellom dysen, doren og karet.

8. <^§#r henhold til påstand J, karakterisert ved at innlopsroret er.forbundet til en anordning for ledning av •© » gass oppover på innsiden av den nedovergående rorformede folie.

9. ^ålyé/irhenhold til påstand 7 eller 8, karakterisert ved at kjoledoren er utstyrt med varmevekslende kjole-anordninger.